Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Komórki czerniaka umierają przy niedoborze leucyny

Recommended Posts

Naukowcy z Whitehead Institute For Biomedical Research odkryli, że pozbawienie komórek ludzkiego czerniaka aminokwasu leucyny może być dla nich śmiertelne. Amerykanie analizowali komórki czerniaka z mutacją w obrębie szlaku sygnałowego RAS/MEK (to najpowszechniejsza mutacja występująca w tych komórkach).

Leucyna jest aminokwasem egzogennym, co oznacza, że nasz organizm jej nie wytwarza, dlatego musimy ją dostarczać z pokarmem. Komórkowy poziom aminokwasów i innych związków odżywczych jest monitorowany przez szlak kinazy mTOR (enzym działa jak czujnik stężenia związków energetycznych, ATP i stanu redoks). Zazwyczaj gdy poziom jednego lub więcej aminokwasów spada zbyt nisko, szlak mTOR ulega wyłączeniu, co aktywuje proces zwany autofagią. W czasie autofagii komórka próbuje zwiększyć stężenie aminokwasów, rozkładając białkowe struktury do ich aminokwasowych komponentów. Przypomina to rozkładanie tłuszczu i mięśni w organizmie, gdy człowiek stosuje dietę. W przypadku komórki autofagia jest, oczywiście, krótkoterminowym mechanizmem przetrwania.

Zespół Davida Sabatiniego odkrył, że komórki nowotworowe z mutacją RAS/MEK uciekają się do swego rodzaju obejścia. "Dziwne jest to, że jeśli usuniesz niezbędny aminokwas leucynę, komórki czerniaka nie aktywują autofagii. Ponieważ leucyna jest niezbędna, ostatecznie umierają". Naukowcy uważają, że w ramach przyszłych metod terapii można by odtwarzać niedobór leucyny w komórkach czerniaka.

Gdy komórki czerniaka z mutacją RAS/MEK zostają pozbawione leucyny, mTOR nie wyczuwa tego, nie ulega więc wyłączeniu i autofagia nigdy się nie rozpoczyna. Zamiast tego komórki zachowują się, jak gdyby nie było żadnych niedoborów, aż nadchodzi moment ostatecznego kryzysu metabolicznego i obumarcia.

W probówce komórki można całkowicie pozbawić leucyny, jednak jej usunięcie z organizmu myszy czy człowieka jest niemal niemożliwe ze względu na spore zapasy w mięśniach. By sprawdzić, co dzieje się w sytuacji pozbawienia leucyny w żywym zwierzęciu, Joon-Ho Sheen wszczepił myszom ludzkie komórki czerniaka z mutacją RAS/MEK. Następnie przestawił gryzonie na dietę bezleucynową. W ciągu kilku dni stężenie aminokwasu we krwi spadło z ok. 110 do 60-70 mikromoli. Jako że spadł poziom we krwi, to samo stało się z wewnątrzkomórkowym stężeniem leucyny. Nadal jednak spadki nie wystarczały, by zabić komórki czerniaka in vivo. W tej sytuacji Sheen postanowił połączyć dietę bezleucynową z podawaniem chlorochiny, czyli leku przeciw malarii, który hamuje autofagię. Teraz komórki czerniaka obumierały, przez co guz stawał się mniejszy niż u myszy jedzących zwykłą paszę lub spożywających karmę bez leucyny i bez chlorochiny.

Sheen zaznacza, że to dopiero początek drogi, jak bowiem pozbawić komórki wyłącznie leucyny? Można zastosować jakiś enzym lub inhibitor molekularny, który zablokuje wychwyt tego aminokwasu przez komórki, kiedy jednak przyjdzie do przełożenia teorii na praktykę, na pewno pojawią się jakieś przeszkody.

Share this post


Link to post
Share on other sites

W tej sytuacji Sheen postanowił połączyć dietę bezleucynową z podawaniem chlorochiny, czyli leku przeciw malarii, który hamuje autofagię. Teraz komórki czerniaka obumierały, przez co guz stawał się mniejszy niż u myszy jedzących zwykłą paszę lub spożywających karmę bez leucyny i bez chlorochiny.

 

Hmm, czyli można leczyć czerniaka "domowymi sposobami"?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Oczywiście - pytanie brzmi tylko, jak długo będziesz żył przy jednoczesnym niedoborze i braku nadzoru nad dietą, a dokładniej: co pierwsze Ciebie wykończy :)

 

Jeśli chcesz domowych sposobów, pobierz śluz z gardła osoby chorej na jakieś schorzenie wirusowe i wszczep do guza :P Pobudzenie układu immunologicznego u chorych często prowadzi do wyleczenia lub znacznego wydłużenia czasu życia. Bezpieczne to to nie jest, ale dieta bezleucynowa też nie :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wiele trapiących nas chorób ma związek z nieprawidłowo działającymi komórkami. Być może udało by się je skuteczniej leczyć, ale najpierw naukowcy muszą szczegółowo poznać budowę i funkcjonowanie komórek. Dzięki połączeniu sztucznej inteligencji oraz technik mikroskopowych i biochemicznych uczeni z Wydziału Medycyny Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego (UCSD) dokonali ważnego kroku w kierunku zrozumienia komórek ludzkiego organizmu.
      Dzięki mikroskopom możemy dojrzeć struktury komórkowe wielkości pojedynczych mikrometrów. Z kolei techniki biochemiczne, w których wykorzystuje się pojedyncze proteiny, pozwalają na badanie struktur wielkości nanometrów, czyli 1/1000 mikrometra. Jednak poważnym problemem w naukach biologicznych jest uzupełnienie wiedzy o tym, co znajduje się w komórce pomiędzy skalą mikro- a nano-. Okazuje się, że można to zrobić za pomocą sztucznej inteligencji. Wykorzystując dane z wielu różnych źródeł możemy ją poprosić o ułożenie wszystkiego w kompletny model komórki, mówi profesor Trey Ideker z UCSD.
      Gdy myślimy o komórce, prawdopodobnie przyjdzie nam do głowy schemat ze szkolnych podręczników do biologii, z jego mitochondrium, jądrem komórkowym i retikulum endoplazmatycznym. Jednak czy jest to pełny obraz? Zdecydowanie nie. Naukowcy od dawna zdawali sobie sprawę z tego, że więcej nie wiemy niż wiemy. Teraz w końcu możemy przyjrzeć się komórce dokładniej, dodaje uczony. Ideker i Emma Lundberg ze szwedzkiego Królewskiego Instytutu Technicznego stali na czele zespołu, który jest autorem najnowszego osiągnięcia.
      Wykorzystana przez naukowców nowatorska technika nosi nazwę MuSIC (Multi-Scale Integrated Cell). Podczas pilotażowych badań MuSIC ujawniła istnienie około 70 struktur obecnych w ludzkich komórkach nerek. Połowa z nich nie była dotychczas znana. Zauważono np. grupę białek tworzących nieznaną strukturę. Po bliższym przyjrzeniu się naukowcy stwierdzili, że wiąże ona RNA. Prawdopodobnie struktura ta bierze udział w splicingu, czyli niezwykle ważnym procesie składania genu.
      Twórcy MuSIC od lat próbowali stworzyć mapę procesów zachodzących w komórkach. Tym, co różni MuSIC od podobnych systemów jest wykorzystanie technik głębokiego uczenia się do stworzenia mapy komórki bezpośrednio z obrazów mikroskopowych. System został wyćwiczony tak, by bazując na dostępnych danych stworzył model komórki. Nie mapuje on specyficznych struktur w konkretnych lokalizacjach, tak jak mamy to w schematach uczonych w szkole, gdyż niekoniecznie zawsze znajdują się one w tym samym miejscu.
      Na razie w ramach badań pilotażowych uczeni opracowali za pomocą MuSIC 661 protein i 1 typ komórki. Następnym celem badań będzie przyjrzenie się całej komórce, a później innym rodzajom komórek, komórkom u różnych ludzi i u różnych gatunków zwierząt. Być może z czasem będziemy w stanie lepiej zrozumieć molekularne podstawy różnych chorób, gdyż będziemy mogli wyłapać różnice pomiędzy zdrowymi a chorymi komórkami, wyjaśnia Ideker.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Czerniak to najbardziej niebezpieczny z nowotworów skóry,. Czasem tworzy się w gałce ocznej, bardzo rzadko zaś wewnątrz organizmu. W jego leczeniu wykorzystuje się radio- i chemioterapię oraz chirurgię. Teraz naukowcy z Uniwersytetu Katolickiego w Leuven donoszą, że być może wpadli na trop kolejnego sposobu na walkę z czerniakiem, a ma nim być zastosowanie... antybiotyków.
      Możliwość reagowania na stres środowiskowy, w tym na podawane leki, przyczynia się do ewolucji guza i zyskaniu przez niego oporności na leczenie, czytamy na łamach Journal of Experimental Medicine. Odkryliśmy, że przetrwanie komórek zależne od zintegrowanej odpowiedzi na stres (ISR) zależy m.in. od zwiększenia zwiększenia przez mitochondria syntezy protein. To słabość, która można wykorzystać, używając w tym celu antybiotyków biorących na cel mitochondrialne rybosomy.
      Gdy nowotwór ewoluuje, niektóre z komórek mogą uniknąć leków i zatrzymać proliferację, by ukryć się przed układem odpornościowym, wyjaśnia Eleonora Luecci. Jednak by przetrwać leczenie, te nieaktywne komórki muszą mieć ciągle włączone mitochondria. Jako, że mitochondria pochodzą od bakterii, które zaczęły żyć wewnątrz komórek, są bardzo wrażliwe na niektóre klasy antybiotyków. To zaś podsunęło nam pomysł, by użyć antybiotyków w walce z czerniakiem.
      Uczeni pobrali od pacjenta komórki nowotworowe i przeszczepili je myszom, które następnie zaczęli leczyć antybiotykami. Antybiotyki szybko zabiły wiele komórek nowotworowych, kupując cenny czas, który był potrzebny, by mogła zadziałać immunoterapia. Przy guzach, które nie reagowały na inne metody leczenia, antybiotyki przedłużyły życie myszy, a w niektórych przypadkach je wyleczyły, dodaje Leucci.
      Naukowcy pracowali z antybiotykami, które obecnie – ze względu na rosnącą antybiotykooporność – rzadko są stosowane przy infekcjach bakteryjnych. Jednak antybiotykooporność nie miała znaczenia dla skuteczności antybiotyków w tych badaniach. Komórki nowotworowe wykazywały dużą wrażliwość na te antybiotyki. Możemy więc zacząć je stosować do leczenia nowotworu, a nie walki z infekcją, dodaje uczona.
      Badania prowadziliśmy na myszach, nie wiemy więc, na ile efektywna byłaby ta metoda u ludzi. Wspominamy tylko o jednym przypadku, gdy osoba chora na czerniaka otrzymywała antybiotyki, gdyż przechodziła infekcję bakteryjną. Jednak zauważyliśmy, że po leczeniu antybiotykami, oporne guzy tej osoby, ponownie stały się wrażliwe na standardową terapię przeciwnowotworową. To powód do optymizmu, ale potrzebujemy dalszych badań klinicznych nad wykorzystaniem antybiotyków w leczeniu nowotworu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na Massachusetts Institute of Technology (MIT) powstał system sztucznej inteligencji (SI), który wykrywa czerniaka. System analizuje zdjęcia skóry pacjenta i wskazuje na podejrzane zmiany, dzięki czemu specjalista łatwiej może postawić diagnozę. Czerniak to niebezpieczny nowotwór odpowiedzialny za 70% przypadków zgonów z powodu nowotworów skóry. Od lat lekarze polegają na własnym wzroku i doświadczeniu, wyszukując podejrzane zmiany. Dzięki pomocy SI diagnoza ma być szybsza i skuteczniejsza.
      Szybkie wykrycie podejrzanych zmian pigmentacji skóry nie jest proste. Łatwo też, przy nowotworze na wczesnym etapie, pominąć którąś ze zmian. Podejrzane zmiany są następnie poddawane biopsji i badane.
      Naukowcy z MIT wykorzystali technikę głębokich konwolucyjnych sieci neutronowych (DCNN) i zaprzęgnęli ją do analizy obrazów wykonywanych za pomocą zwykłych aparatów cyfrowych, takich jak te obecne w telefonach komórkowych.
      Luis L. Soenksen, ekspert z Artificial Intelligence and Healthcare na MIT mówi, że dzięki temu możliwe jest szybkie i efektywne wykrywanie czerniaka na wczesnym etapie rozwoju. Wczesne wykrycie podejrzanych zmian może ocalić życie. Jednak obecnie systemy opieki zdrowotnej nie mają dostępu do systemu pozwalającego na badania przesiewowe skóry, stwierdza ekspert. Na łamach Science Translational Medicine wyjaśnia on w jaki sposób działa nowy system.
      Sztuczną inteligencję do wykrywania czerniaka trenowano za pomocą 20 388 zdjęć od 133 pacjentów madryckiego Hospital Hospital Gregorio Marañón oraz na publicznie dostępnych fotografiach. Zdjęcia były wykonana za pomocą różnych, łatwo dostępnych aparatów cyfrowych. Z twórcami systemu współpracowali też dermatolodzy, który klasyfikowali podejrzane zmiany tradycyjną metodą. Okazało się, że system z 90,3-procentową skutecznością odróżnia podejrzane zmiany skórne od zmian, które nie są problematyczne.
      Nasze badania wskazują, że system wykorzystujący system komputerowego widzenia oraz głębokie sieci neuronowe osiąga podobną skuteczność, co doświadczony dermatolog. Mamy nadzieję, że nasze badania pomogą w lepszej diagnostyce w punktach podstawowej opieki zdrowotnej, mówi Soenksen.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy wykazali, że wzrost ilości dwóch białek - PARP1 i IDO1 - w komórkach nowotworowych wiąże się z istotnie gorszym rokowaniem u pacjentów z czerniakiem błon śluzowych. Ograniczenie aktywności tych białek może poprawić wyniki leczenia tego nowotworu.
      Głównymi wykonawcami i autorami koncepcji badania są dr hab. n. med. Piotr Donizy z Uniwersytetu Medycznego i Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego we Wrocławiu oraz prof. Mai P. Hoang z Uniwersytetu Harvarda i Massachusetts General Hospital.
      We współpracy z prof. Mai P. Hoang z Uniwersytetu Harvarda i Massachusetts General Hospital oraz gronem naukowców z 11 ośrodków naukowych z całego świata, m.in. z Hiszpanii, Japonii i Tajwanu, wykazaliśmy, że wzrost ilości dwóch białek, PARP1 i IDO1, w komórkach nowotworowych wiąże się z istotnie gorszym rokowaniem u pacjentów z czerniakiem błon śluzowych - powiedział PAP dr Piotr Donizy.
      Ten nowotwór jest niezwykle rzadką, źle rokującą odmianą czerniaka i stanowi mniej niż 2 proc. wszystkich czerniaków występujących u ludzi; lokalizuje się m.in. w obrębie jamy ustnej i nosowej, końcowym odcinku jelita grubego i w obrębie sromu.
      Wrocławski lekarz poinformował, że jest to pierwsza na świecie analiza znaczenia prognostycznego obecności białek PARP1 i IDO1, bazująca na materiale klinicznym zgromadzonym w jednej z największych na świecie grup badawczych pacjentów z tym nowotworem złośliwym.
      Wyjaśnił, że białko PARP1 jest zaangażowane m.in. w naprawę uszkodzeń DNA, a IDO1 jest enzymem uczestniczącym m.in. w regulacji odpowiedzi immunologicznej.
      To przełomowe badanie i może być punktem zwrotnym w leczeniu tej grupy pacjentów w przyszłości oraz stać się punktem wyjścia do testowania klinicznego inhibitorów PARP1 i IDO1, czyli podwójnego hamowania aktywności tych dwóch białek. Są one obecnie testowane in vitro bądź już stosowane w leczeniu innych nowotworów złośliwych - powiedział dr Donizy.
      Podkreślił, że potencjalne zahamowanie aktywności obydwu białek mogłoby znacząco ograniczyć potencjał inwazyjny komórek czerniaka błon śluzowych i w przyszłości poprawić wyniki leczenia i rokowanie pacjentów z tym bardzo rzadkim nowotworem, dla których wciąż współczesna onkologia ma ograniczony zestaw opcji terapeutycznych.
      Wyniki tego badania zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Cells.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Amerykańscy naukowcy wykazali, że 2 prebiotyki, mucyna oraz inulina, spowalniają wzrost czerniaka u myszy, zwiększając zdolność układu odpornościowego do zwalczania nowotworu.
      Prebiotyki to związki, które nie ulegają strawieniu w górnym odcinku przewodu pokarmowego, ale mogą być metabolizowane przez bakterie mikrobiomu jelitowego. Innymi słowy, prebiotyki stanowią pokarm dla mikroflory jelit. W ten sposób stymulują wzrost i aktywność różnych szczepów.
      Autorzy artykułu z pisma Cell Reports podkreślają, że uzyskane wyniki stanowią kolejny dowód na to, że mikrobiom jelit kształtuje odpowiedź immunologiczną na nowotwór.
      Wcześniejsze badania pokazywały, że prebiotyki ograniczają wzrost guza, ale dotąd mechanizm, za pośrednictwem którego się tak dzieje, pozostawał nieznany - podkreśla prof. Ze'ev Ronai z Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute. Nasze studium jako pierwsze demonstruje, że prebiotyki ograniczają wzrost nowotworu, wzmacniając odporność przeciwnowotworową.
      Prebiotyki stanowią potężne narzędzie do przebudowy mikroflory jelitowej oraz identyfikacji bakterii, które przyczyniają się do odporności przeciwnowotworowej. Postępy, jakie czynimy, przybliżają nas do [...] wdrożenia prebiotyków w innowacyjnych terapiach przeciwnowotworowych - dodaje prof. Scott Peterson.
      Immunoterapie i terapie celowane, np. inhibitory MEK [kinaz aktywowanych mitogenami], pomagają pacjentom z czerniakiem, ale nie wszystkim. Tylko część z nich reaguje na leczenie. Dodatkowo wiele osób rozwija oporność na terapię [...]. Manipulowanie mikrobiomem za pomocą prebiotyków mogłoby być pomocnym dodatkiem do obecnych schematów leczenia. Opisywane ustalenia powinny być dalej badane na niezależnych modelach i systemach - uważa dr Jennifer Wargo z MD Anderson Cancer Center Uniwersytetu Teksańskiego.
      W ramach najnowszego badania naukowcy chcieli zidentyfikować specyficzne prebiotyki, które sprzyjają wzrostowi dobrych bakterii i aktywują odporność przeciwnowotworową. Opierając się na wcześniejszych studiach laboratoryjnych, skupili się na mucynie oraz inulinie.
      Przeprowadzono serię eksperymentów, podczas których zdrowym myszom najpierw podawano, odpowiednio, w wodzie lub pokarmie mucynę lub inulinę, a następnie przeszczepiano komórki czerniaka bądź raka jelita grubego.
      Okazało się, że wzrost czerniaka był spowolniony u gryzoni, które dostawały mucynę albo inulinę, zaś wzrost raka jelita grubego ulegał spowolnieniu tylko u zwierząt spożywających inulinę.
      U gryzoni, które dostały którykolwiek z prebiotyków, następował wzrost proporcji limfocytów infiltrujących guz; to zaś oznacza, że prebiotyki zwiększyły zdolność układu odpornościowego do atakowania nowotworu.
      Mikrobiomy jelitowe myszy dostających prebiotyki uległy zmianie. Mucyna oraz inulina prowadziły do powstania unikatowych populacji bakteryjnych, ale w obu przypadkach stymulowało to odporność przeciwnowotworową.
      Czerniaka z obecnością mutacji w genie NRAS leczy się za pomocą inhibitora MEK. Niestety, często guzy stają się na niego oporne. Podczas eksperymentów zauważono jednak, że u myszy z czerniakiem z mutacją w NRAS, którym podawano inulinę, rozwój oporności ulegał odroczeniu.
      Nasze ustalenia są krokiem naprzód w rozumieniu, jak określone prebiotyki wpływają na wzrost guza. [...] Nim będzie można jednak rozważyć ocenę prebiotyków u ludzi, należy przeprowadzić dalsze badania na bardziej złożonych modelach zwierzęcych w różnym wieku i z różnym podłożem genetycznym - podsumowuje Ronai.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...